吸附-催化燃燒法原理

　　吸附濃縮-催化燃燒法，該設(shè)備采用多氣路連續(xù)工作，設(shè)備多個(gè)吸附床可交替使用。含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)過活性炭吸附層，有機(jī)物質(zhì)被活性炭特有的作用力截留在其內(nèi)部，吸附去處效率達(dá)80%，吸附后的潔凈氣體排出；經(jīng)過一段時(shí)間后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，停止吸附，此時(shí)有機(jī)物已被濃縮在活性炭?jī)?nèi)，之后按照PLC自動(dòng)控制程序?qū)柡偷幕钚蕴看才c脫附后待用的活性炭床進(jìn)行交替切換。CO（催化氧化設(shè)備）自動(dòng)升溫將熱空氣通過風(fēng)機(jī)送入活性炭床使碳層升溫將有機(jī)物從活性炭中“蒸”出，脫附出來的廢氣屬于高濃度、小風(fēng)量、高溫度的有機(jī)廢氣。

　　催化燃燒法：VOC-CH 型有機(jī)氣體催化凈化裝置，是利用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解的凈化方法。對(duì)于 CnHm 和蒸汽氧化分解生成CO2和H2O并釋放出大量熱量。

　　活性炭脫附出來的高濃度、小風(fēng)量、高溫度的有機(jī)廢氣經(jīng)阻火除塵器過濾后，進(jìn)入的板式熱交換器，和催化反應(yīng)后的高溫氣體進(jìn)行能量間接交換，此時(shí)廢氣源的溫度得到次提升；具有一定溫度的氣體進(jìn)入預(yù)熱器，進(jìn)行第二次的溫度提升；之后進(jìn)入級(jí)催化反應(yīng)，此時(shí)有機(jī)廢氣在低溫下部份分解，并釋放出能量，對(duì)廢氣源進(jìn)行直接加熱，將氣體溫度提高到催化反應(yīng)的溫度；經(jīng)溫度檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)，溫度符合催化反應(yīng)的溫度要求，進(jìn)入催化燃燒室，有機(jī)氣體得到徹底分解，同時(shí)釋放出大量的熱量；凈化后的氣體通過熱交換器將熱能轉(zhuǎn)換給出冷氣流，降溫后氣體由引風(fēng)機(jī)排空。

　　有機(jī)物利用自身氧化燃燒釋放出的熱量維持自燃，如果脫附廢氣濃度足夠高，CO正常使用需要很少的電功率甚至不需要電功率加熱，做到真正的節(jié)能、環(huán)保，同時(shí)，整套裝置安全、可靠、無任何二次污染

催化燃燒處理中的控制措施

為了保證催化燃燒反應(yīng)的順利進(jìn)行，需要對(duì)一些參數(shù)等進(jìn)行控制。首先控制的是催化燃燒反應(yīng)器的出口溫度，而控制措施就是對(duì)循環(huán)凈化尾氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果催化燃燒反應(yīng)器的出口溫度超過設(shè)定值，那么就需要將鼓風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)閥的開度增大，使得尾氣量增大，這樣就能夠降低催化燃燒反應(yīng)器的溫度。如果催化燃燒反應(yīng)器的出口溫度小于設(shè)定值，那么就需要將鼓風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)閥的開度減小，使得尾氣量減小，這樣就能夠升高催化燃燒反應(yīng)器的溫度。

其次是對(duì)催化燃燒反應(yīng)器的入口溫度進(jìn)行控制，控制措施就是對(duì)尾氣換熱器旁路的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果催化燃燒反應(yīng)器的入口溫度比設(shè)定值要大，那么就需要將尾氣換熱器旁路的調(diào)節(jié)閥開度增大，從而使得換熱尾氣量減小，這樣催化燃燒反應(yīng)器的入口溫度就會(huì)降低。如果催化燃燒反應(yīng)器的入口溫度比設(shè)定值要小，那么就需要將尾氣換熱器旁路的調(diào)節(jié)閥開度減小，從而使得換熱尾氣量增大，這樣催化燃燒反應(yīng)器的入口溫度就會(huì)升高。當(dāng)催化燃燒反應(yīng)器的催化劑溫度過高、空氣鼓風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)、循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)、循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)出口流量較低或者尾氣冷卻器的出口溫度較高等條件時(shí)，就會(huì)觸發(fā)聯(lián)鎖。這時(shí)候尾氣調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，同時(shí)增壓風(fēng)機(jī)停止、空調(diào)調(diào)節(jié)閥、尾氣放空閥打開以及空氣鼓風(fēng)機(jī)關(guān)閉。

催化燃燒工藝流程

根據(jù)廢氣燃燒的熱量平衡，催化燃燒工藝流程可分為3種。

(1)預(yù)熱式。有機(jī)廢氣溫度和濃度都較低，熱量不能自給，因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫。燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。該工藝通常采用或電加熱升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度。

(2)自身熱平衡式。當(dāng)有機(jī)廢氣排出時(shí)溫度高于起燃溫度(350℃左右)且有機(jī)物含量較高時(shí)，熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，在正常操作下能夠維持熱平衡，無需補(bǔ)充熱量，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時(shí)使用。

(3)吸附濃縮 催化燃燒。當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低，采用催化燃燒需耗大量燃料時(shí)，可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后通過熱空氣吹掃，使有機(jī)廢氣脫附濃縮成為高濃度有機(jī)廢氣(可濃縮10倍以上)，再進(jìn)行催化燃燒。

此時(shí)，不需要補(bǔ)充熱源，就可維持正常運(yùn)行。對(duì)于有機(jī)廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于： (1) 燃燒過程的放熱量，即廢氣中可燃物的種類和濃度；

(2) 起燃溫度，即有機(jī)組分的性質(zhì)及催化劑活性；

(3) 熱回收率等。

當(dāng)回收熱量超過預(yù)熱所需熱量時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，無需外界補(bǔ)充熱源，這是的催化燃燒的應(yīng)用。

沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮

沸石是一種晶體結(jié)構(gòu)的礦石，而我們用到的沸石分子篩就屬于沸石的化合物。

沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為三部分：吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)，每個(gè)部分都是由耐熱、耐溶劑的密封材料分隔開來。沸石轉(zhuǎn)輪可以在各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步進(jìn)行吸附脫附冷卻。

VOCs通過前端的過濾器進(jìn)行初步過濾后，到沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)（吸附區(qū)面積為S1）有機(jī)廢氣中VOCs被沸石分子篩吸附除去，有機(jī)廢氣被凈化后從沸石分子篩轉(zhuǎn)輪直接排出，通過煙囪進(jìn)入空氣。

吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs，在脫附區(qū)經(jīng)過約200℃小風(fēng)量的熱風(fēng)處理而被脫附、濃縮，濃縮倍數(shù)一般為5~25倍。濃縮倍數(shù)n=吸附面積*吸附速度/脫附面積/脫附速度。

脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻。經(jīng)過冷卻區(qū)的空氣，經(jīng)過加熱后作為再生空氣使用，達(dá)到節(jié)能的效果。以程反復(fù)循環(huán)，達(dá)到廢氣凈化的目的。

催化燃燒

催化氧化燃燒利用轉(zhuǎn)輪經(jīng)過脫附區(qū)后，VOCs 進(jìn)入脫附管路，經(jīng)過脫附風(fēng)機(jī)進(jìn)入換熱器換熱，催化燃燒產(chǎn)生的部分熱量經(jīng)過換熱被VOCs重新帶入催化燃燒器內(nèi)，加熱升溫進(jìn)行催化劑催化處理，催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度（300℃~500℃）下實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs95%以上凈化效率，完全反應(yīng)后生成CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱，產(chǎn)生的熱量一部分通過混合罐進(jìn)入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)對(duì)吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs進(jìn)行脫附；一部分進(jìn)入換熱器換熱，換熱后的部分熱量通過煙囪排出，另一部分被經(jīng)過換熱器的VOCs重新帶入催化燃燒器。反復(fù)循環(huán)利用，可以的降低能量損耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢氣自我催化分解的效果。